固体废物的性质和特性
(二)灰分及灰分熔点 灰分是指垃圾中不能燃烧也不挥发的物质〃即灰分是反映垃圾中无机物含量的参 数〃常用符号A表示〃其数值即是灼烧残留量(%)〃测定方法同挥发分。灰分质量分 数(%)计算式为: A=1-Vs 注意:亦有方法将垃圾放入高温炉内灰化〃以(815±10)℃灼烧到质量恒定〃取其残 留物质量所占试样原质量的百分数作为灰分。 对垃圾进行分类〃将各组分破碎至2mm以下〃取一定量在105±5℃下干燥2小时〃 冷却后称重(Po)再将干燥后的样品放入炉中,在800℃下灼烧2小时,冷却后再在 105±5℃下干燥2小时,冷却后称重(P1)。
(三)容重 1、定义: 容重是指垃圾在自然状态下单位体积的重量〃一般用kg/m3表示。容重因成分或压 实程度的不同而不同〃数据波动性较大。各种类型垃圾容重的范围和典型值见下表。
注):①不包括炉灰;②低压压缩,压力值 < 690 × 103 牛顿/m2。
2、意义:是选择和设计贮存容器、运输车辆的容积、中转站及处理设施的规 模、处置场的库容等必不可少的重要参数。 3、测定方法 a. 小样测定法: 将经过“四分法”缩分后的垃圾原始样,装满一定容积的 广口容器,按 D=(w2-w1)/V计算(通常测定三个以上试样,取平均值) D:垃圾容重 w2:装有试样的容器总质量 w1:容器质量,kg V:容器体积 L/m3
3.含水率的测定 (1)测定方法与步骤 垃圾水分的测定一般采用烘干法〃温度通常控制在 (105±1)℃。烘烤时间应以达到质量恒定为准。但当垃圾中有 机物含量高时,完全达到质量恒定是困难的。所以一般以二次 连续称量的误差小于总质量千分之四为标准。一般需4-5h, 或更长时间。 注意:当垃圾主要为可燃物时,温度以70-75℃为宜,烘烤时 间24h。
• (二)组分
组分(%)常常是以湿基表示的垃圾中某成 分质量分数。 • 湿基率(%):以各成分含量占新鲜湿垃圾质量 百分数表示。 • 干基率(%) :可烘干后去掉水分再称重,同类 组分的质量分数。 • G = a(1-W)/100 • G为新鲜湿垃圾中某成分质量分数〃%; a为烘干垃圾中同类组分的质量分数〃%; W为垃圾的含水率,%。
• 第二节 固体废物的性质
主要包括物理、化学、生物化学和感观性能。
一、固体废物的物理性质 一般用含水率、组分和容重三个物理量来表示城市垃圾的物理性 质。 (一)含水率 1.定义 垃圾中所含水分质量与垃圾总质量之比的百分数。 用质量分数(%)表示。 其计算式为 W=(A-B)/A×100% A为新鲜垃圾(或湿垃圾)试样原始质量,kg;B为试样烘干后 的质量,kg。 2〄影响因素 垃圾的含水率随成分、季节、气候等条件而变化〃其变响垃圾含水率的主要因素是垃圾中动植物含量和无机物 含量。当垃圾动植物的含量高、无机物的含量低时,垃圾含水率 就高;反之则含水率低。
b. 多次测量平均法:测定垃圾平均容重的值(环卫系统,现场采用) 用一定体积的容器,在一定12个月内,每月抽样称量一次,各次相加再除 以称量次数,得到平均垃圾质量,再除以容器体积,即得年垃圾平均容重。
式中:C——垃圾容重(kg/m3) aj——每次称重所得的垃圾重量(kg) n——称重次数 V——容器容积(m3)
二、 固体废物的化学性质
表示城市垃圾化学性质的特征参数有挥发分、灰分、灰分熔点、元素 组成、固定碳及发热值。 它们不仅反映了垃圾的化学性质〃也是选择垃圾加工处理和回收利用 工艺时的重要参数。 (一)挥发分 挥发分又称挥发性固体含量〃用Vs(%)表示。 Vs是反映垃圾中有机物含量近似值的指标参数〃它以垃圾在600℃温度 下的灼烧减量作为指标。其测定方法是用普通天平称取一定量的烘干试样 W2〃装入坩埚内。将坩埚置于马福炉内,在600℃温度下〃灼烧2小时〃取 出后〃置干燥器中冷却到室温再称量。计算式为: Vs=(W3-W4)/(W3W1)×100% 式中〃Vs为垃圾的挥发性固体含量〃%; W1为坩埚质量; W3为垃圾质量(W2)+坩埚质量; W4为垃圾灼烧残留量+坩埚质量。
(2)需用设备与材料 烘箱〃干燥器〃天平(百分之一)〃大坩 埚(或大铝盒、搪瓷盘)〃坩埚钳、剪刀、菜刀〃劳保用品(橡 皮手套、口罩等)。
4. 测定垃圾含水率的目的 ①在于以垃圾干物质为基础,计算垃圾中各种成分 的含量,故有时把含水率称为干燥质量换算系数; ②及时了解垃圾中水的存在状况,以便科学地计算 垃圾堆放场或填埋场产生的渗滤液数量; ③当垃圾直接送去堆肥化或焚烧时,可作为处理过 程的重要调节控制参数。 因此〃含水率参数是研究垃圾特性、调节确定垃 圾处理过程中必不可少的测定项目。
二、垃圾的采样方法 ① 样品必须在新鲜垃圾中采集〃 ② 随机地从每辆收运车上各取10kg以上〃 合计要取200kg以上〃 ③ 如果从垃圾箱中取样〃要先将垃圾箱 内的垃圾充分混合〃一次取200kg。 ④将采集的样品放在平整、干燥的地面 上〃充分混合均匀〃对当中体积较大的物品 要破碎到一定尺寸。然后采用叫四分法数次 缩分后〃取5-10kg作为分析用样品。